Indicatori del livello dell'acqua/mangime: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

In questo tutorial ti mostrerò come ho realizzato un indicatore del livello dell'acqua senza l'uso di micro processori, micro controller, Raspberry Pi, Arduino ecc. Quando si tratta di elettronica, sono un completo "fittizio". Uso alcuni componenti elettronici nella build, ad esempio interruttori reed, resistori e LED, tuttavia sono tutti molto semplici. La mia idea qui non è una novità. Per coloro che non hanno una mentalità così elettronica come me, un interruttore reed è un interruttore elettromagnetico utilizzato per controllare il flusso di elettricità in un circuito. Sono costituiti da due o più canne ferrose racchiuse all'interno di un piccolo involucro a forma di tubo di vetro che si magnetizza e si muove insieme o si separa quando un campo magnetico viene spostato verso l'interruttore. L'uso è abbastanza diffuso in molti campi. Nell'industria automobilistica, ad esempio, vengono utilizzati per controllare il liquido dei freni, i livelli dell'olio e simili. Il seguente collegamento è una buona rappresentazione dell'uso degli interruttori reed ed è ciò su cui ho modellato il mio istruibile qui.

Nel video, gli interruttori vengono attivati solo quando la nave è piena o vuota. Volevo un indicatore costante che mostrasse qual è il livello in un dato momento, quindi ho usato più interruttori reed per ottenere questo risultato.

L'idea è di avere un tubo in PVC da 15 mm montato all'interno del serbatoio dell'acqua con gli interruttori reed inseriti all'interno di questo tubo dal basso. Ho scoperto che un pezzo di tubo in PVC da 20 mm si adatta perfettamente al tubo da 15 mm come un collare. Questo sarà incorporato all'interno di un galleggiante, facendo scorrere su e giù il tubo da 15 mm con il cambiamento del livello dell'acqua. I magneti fissati all'interno del galleggiante attiveranno gli interruttori reed all'interno del tubo.

Forniture

Tutti i componenti erano relativamente economici e di facile reperibilità.4 magneti al neodimio: ho preso i miei presso il negozio di ferramenta locale. Interruttori reed, LED da 5 mm, resistori da 270 e PCB: negozio di elettronica locale o onlinePiccolo contenitore di plastica per il galleggiante. Varie lunghezze di tubo in PVC e raccordi. CAT Cavo per computer o simile. Il mio era rimasto dei rottami. Barattolo di marmellata vuoto.

Passaggio 1: gruppo interruttore reed

Ho deciso che sarebbe stato pratico montare gli interruttori reed su una vergella rigida per due motivi, per rendere più facile spingere l'assieme nel tubo in PVC da 15 mm e anche per fungere da spina dorsale per evitare il cedimento della struttura dell'interruttore reed rimarranno in posizione verticale all'interno del tubo. Prima di montare gli interruttori reed, ho sperimentato prima, facendo scorrere un magnete lungo la lunghezza di un interruttore reed e ho scoperto che c'era un punto morto al centro dove i due fusi si incontrano, interrompendo il circuito (vedi sopra). Volevo che almeno due file di LED fossero illuminate in ogni momento, quindi ho saldato gli interruttori sulla vergella in uno schema sfalsato come mostrato. Avevo un sacco di cavi Cat 5 ridondanti in giro dai giorni prima che la tecnologia wireless diventasse mainstream, quindi li ho usati per cablare i miei LED. Questi cavi hanno 8 fili all'interno, quindi ne ho staccati due dall'altro perché ne avevo bisogno di dieci. Ho previsto di avere dieci file di LED nel mio display (4 verdi, 3 gialli, 2 arancioni e 1 rosso). Per fare in modo che il tubo in PVC da 150 mm contenga un volume d'acqua decente, ho utilizzato 30 interruttori reed, collegandoli in parallelo a gruppi di tre con ciascun gruppo collegato a una fila di LED. Per gli ultimi 3 interruttori (in basso), ho collegato i primi due insieme per illuminare la fila di LED rossi, il terzo interruttore alla fine si collegherebbe alla mia luce stroboscopica. Dopo aver calcolato la lunghezza richiesta per i cavi, li ho infilati tutti (incluso quello per la mia luce stroboscopica) attraverso un tubo in vinile trasparente da 8 mm per proteggerli e tenerli tutti insieme. L'asta sarà collegata al filo negativo o neutro.

Passaggio 2: cablaggio del circuito LED

Prima di iniziare, non sapevo nulla sul cablaggio di un LED, a parte il fatto che aveva bisogno di un resistore per evitare che la luce soffiasse e che il resistore doveva essere collegato alla gamba +'ve. Ho scaricato questa app e l'ho usata per calcolare la resistenza richiesta per ogni LED "LED Resistor Calculator". Mi sono comprato un piccolo PCB e ho montato prima i resistori, distanziandoli uniformemente lungo la scheda. Ho dovuto interrompere il circuito con un Dremel in un paio di punti per isolare i circuiti LED l'uno dall'altro. Puoi vedere la rottura appena sotto ogni resistore. Ho saldato i 10 fili provenienti dai miei interruttori reed, avendo cura di collegare ognuno nell'ordine corretto al relativo LED. Per semplificare la vita nel caso in cui dovessi smontare la mia configurazione per la manutenzione in futuro, ho deciso di interrompere i fili tra gli interruttori reed e i LED. Avevo alcune spine a 25 pin da un vecchio cavo per computer in giro che era l'ideale per questo scopo. Per motivi estetici, ho spruzzato di nero il retro del PCB prima di montare i LED x 2 in parallelo sul lato appena verniciato come mostrato.

Passaggio 3: galleggiante magnetico

Per il galleggiante ho usato un piccolo contenitore per alimenti che ho rubato dalla credenza della cucina di mia moglie. Spero che non se ne accorga che manca, comunque il mio bisogno era più grande del suo. Ho tagliato una lunghezza di 45 mm di tubo in PVC da 20 mm che corrispondeva all'altezza interna del contenitore e ho incollato 4 magneti al neodimio sul fondo del ritaglio come mostrato. Questo passaggio è abbastanza complicato a causa dell'attrazione tra i magneti. È meglio farne uno alla volta, tenendoli in posizione finché la colla non fa presa. Li ho montati con la stessa polarità rivolti verso l'interno/esterno in modo che i magneti agissero all'unisono, creando un campo magnetico a forma di ciambella. Non ci sono molte colle che attaccano il polipropilene (PP) al cloruro di polivinile (PVC), ma la "colla Super Loctite per tutte le plastiche" ha funzionato. Una volta asciugato, ho applicato molto silicone attorno ai magneti per assicurarmi che non andassero da nessuna parte e ho sigillato il coperchio, sempre con silicone per rendere l'unità completamente ermetica. Ho scoperto che avevo bisogno di mettere un foro nel coperchio e incollare nuovamente poiché c'era un accumulo di pressione all'interno della custodia mentre la colla si stava indurendo, causando una rottura lungo il sigillo. Ho quindi scavato la parte superiore e inferiore del contenitore dove si incontravano le estremità del tubo interno, consentendo al galleggiante di adattarsi quindi al tubo da 15 mm contenente gli interruttori reed.

Passaggio 4: montaggio del circuito LED

Poiché il mio display luminoso sarà montato esternamente sul mio pollaio, avevo bisogno di fornire una sorta di protezione dalle intemperie. Ho deciso di andare con un barattolo di marmellata rovesciato. Ho pensato di tagliare una fessura in una spina di legno che si inserisse nella bocca del barattolo per supportare il PCB in posizione verticale. Non avevo la sega a tazza di dimensioni appropriate a portata di mano, quindi ho preso quella che avevo (leggermente più grande) e poi l'ho levigata per adattarla perfettamente. Per montare il barattolo, ho tagliato un blocco di legno trattato per farlo passare attraverso il reticolo sul mio pollaio, che ovviamente è rilevante solo per la mia installazione.

Passaggio 5: Serbatoio dell'acqua

Per il mio serbatoio dell'acqua, ho usato un tubo in PVC lungo 125 mm, tagliato per adattarsi alla lunghezza del mio gruppo interruttore reed. Questo si trova all'esterno del mio pollaio e si alimenta in un tubo interno in PVC da 100 mm che ha i capezzoli dell'acqua montati per i polli da cui bere. Il foro al centro del fondo è dove inserisco il mio gruppo interruttore reed, l'altra uscita gravita verso il serbatoio dell'acqua interno. Il galleggiante magnetico si adatta al gruppo dell'interruttore reed, libero di fluttuare su e giù con il livello dell'acqua.

Passaggio 6: il grande test…

Passaggio 7: duplicare l'impostazione per il mio raccoglitore di feed

Essendo rimasto colpito dal mio indicatore del livello dell'acqua, ho deciso di abbandonare ciò che avevo già creato per il silo per il mangime (in una precedente istruzione) e ho iniziato a utilizzare la stessa configurazione anche per il mangime. Ho usato lo stesso principio, fissando i 15 mm interni tubo contenente gli interruttori reed attraverso il gomito del tubo esterno come mostrato. Entrambi gli indicatori di alimentazione e acqua si collegano alla luce stroboscopica che viene attivata tramite l'interruttore reed inferiore in entrambe le unità.

Passaggio 8: la mia luce stroboscopica in azione per catturare davvero la mia attenzione

Per non annoiarvi fino alle lacrime, ho accelerato l'azione in un video di 20 secondi.

Passaggio 9: diagramma del circuito

Ecco lo schema del circuito di come si blocca insieme. Spero possa essere letto da chi è interessato.

Passaggio 10: miglioramenti nel mirino

Passa un po' di tempo a distanziare gli interruttori reed poiché ho due, a volte tre LED accesi in un dato momento. Distanziando ulteriormente i LED, avrei potuto cavarmela con meno interruttori reed o, in alternativa, funzionare con lo stesso numero di interruttori e aumentare il volume del serbatoio dell'acqua.

Secondo premio nella sfida dei magneti